示波器的原理和使用精選(九篇)

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第1篇：示波器的原理和使用范文

[關鍵詞] 數字示波器 帶寬 采用速率 上升時間 計量 準確性

1.數字示波器原理

示波器是一種應用最廣泛、最基礎的時域測量儀器，可以觀測信號的波形全貌，直觀顯示兩個量的函數關系。它能測量信號的幅度、頻率周期等基本參數，也能測量脈沖信號的脈寬、占空比、上升下降時間、預沖、上沖和振鈴等參數，同時，通過變換還能獲取信號的頻域信息。數字示波器通常稱為數字存儲示波器，簡稱數字示波器，是在模擬示波器的基礎上，嵌入微處理器，將被測信號數字化，從而便于根據需要對信號實現存儲、處理和控制，再恢復成模擬信號予以顯示。

2.影響數字示波器計量準確性的幾個因素

數字示波器的工作是在CPU管理下進行的，信號波形的測量要通過采集、數字化、存儲和讀出顯示等過程過程來實現，其設計思想、功能設置、技術特征和使用方法和模擬示波器都存在較大差異，如果使用不當，會產生較大的測量誤差，從而影響測試任務。下面主要淺析數字示波器的幾個主要參數:

1）區(qū)分模擬帶寬(重復帶寬)和數字實時帶寬（單次帶寬）

帶寬是示波器最重要的指標之一。模擬示波器的帶寬是一個固定的值，而數字示波器的帶寬有模擬帶寬(重復帶寬)和數字實時帶寬（單次帶寬）兩種。數字示波器對重復信號采用順序采樣或隨機采樣技術，其重復帶寬可以很寬，可達幾十或上百吉赫茲，重復帶寬也稱為等效帶寬。單次帶寬也稱為有效存儲帶寬，單次采集帶寬或實時帶寬。數字示波器其Y通道的前端由前置放大器和濾波器組成，其決定的帶寬為數字示波器的模擬帶寬，而波形顯示通常采用插值技術，所以單次帶寬由模擬帶寬、采樣率及波形顯示技術共同決定。

2）采樣速率

采樣速率是指單位時間內對模擬輸入信號的采樣次數，常以Sa/s（取樣點數/秒）或取樣（脈沖）頻率（Hz）表示。

a.如果采樣速率不夠，容易出現混迭現象

如果示波器的輸人信號為一個100kHz的正弦信號，示波器顯示的信號頻率卻是50kHz，這是因為示波器的采樣速率太慢，產生了混迭現象?；斓褪瞧聊簧巷@示的波形頻率低于信號的實際頻率，或者即使示波器上的觸發(fā)指示燈已經亮了，而顯示的波形仍不穩(wěn)定。

b.采樣速率與t/div的關系

采樣速率是數字示波器的一項重要技術指標，采樣率的高低決定了示波器捕捉信號的能力。最高采樣率收A/D變換器速率的限制。在實際測量中，可國家被測信號的帶寬來設定掃描時間系數，其上限受最高采樣率限制。

綜上所述，使用數字示波器時，為了避免混迭，掃速檔最好置于掃速較快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，掃速檔則最好置于主掃速較慢的位置。

第2篇：示波器的原理和使用范文

關鍵詞:智能儀表;虛擬儀器;數據采集系統(tǒng);電子稱;電壓表

0引言

隨著企業(yè)對電類專業(yè)大學生動手能力和創(chuàng)新實踐能力的要求日益增加，實踐性課程的建設成為本科生教學改革的一個重要組成部分［1］。電氣工程實驗中心經過幾年的探索和實踐，通過校企聯合，共建實驗平臺，逐步完善了創(chuàng)新實踐課程體系，使本科生在培養(yǎng)階段能夠由淺入深地學習到最新的行業(yè)發(fā)展知識和技能，理論實踐更好的結合［2］。智能儀表課程設計是高校電氣、測控及相關專業(yè)的一門重要課程，它集技術性、工程性和實踐性于一體，是一門涉及傳感器、機電一體化、電子技術、自動控制、計算機、信號分析與處理等多門學科的現代綜合技術［3］。通過和美國德州儀器公司共建聯合實驗室，利用其MSP430單片機、StellarisLM4F120LaunchPad評估套件等器材，并結合USB-6009數據采集卡以及Labview設計搭建了一個綜合的智能儀表課程設計實踐平臺。本文通過介紹該課程平臺的構建，對其組織形式和教學成果進行總結。

1智能儀表課程體系

1．1課程性質和教學目標

此課程是電氣工程及自動化專業(yè)的重要課程，目的是使學生了解和掌握智能儀表的原理和設計方法，初步學習虛擬儀器的使用，智能儀表的軟硬件設計及調試的基本方法，加強學生自學能力、實踐動手能力、團隊合作能力的培養(yǎng)。

1．2教學方法

以課堂教學、實驗教學為主，結合自學、小組大作業(yè)。課堂教學主要講解基本原理，使同學們更好地理解智能儀器原理、提高對智能儀器設計的興趣、初步了解智能儀器的研究、設計方法。著重培養(yǎng)學生自主學習的意識、自主學習的能力和實踐動手的能力。小組大作業(yè)能培養(yǎng)學生的綜合能力:熟練運用所學知識的能力、收集提煉信息的能力、實踐動手的能力、團隊合作能力。

1．3課程內容

講解智能儀器的基本結構及其接口技術的原理和設計方法，使學生清晰地了解智能儀器輸入輸出接口與數據處理方法，初步學會設計智能儀器軟硬件設計及調試的方法:①了解數據采集系統(tǒng)的結構及各主要部件工作原理。②了解智能儀器的輸入通道包括程控放大器與A/D轉換器及量程自動轉換技術;了解智能儀器的輸出通道包括D/A轉換器，串行數據接口及開關量輸出通道。③掌握智能儀器設計思想，設計步驟，具體的硬件設計，軟件設計及調試方法。④了解虛擬儀器的基本組成，常用開發(fā)工具Labview的開發(fā)環(huán)境、軟件設計方法及數據采集卡驅動設計方法。

2實踐平臺設計

2．1虛擬儀器

虛擬儀器是基于計算機技術而發(fā)展起來的儀器測量技術，是計算機技術和儀器技術密切結合的產物，具有開發(fā)時間短、技術性能高、擴展性強，以及出色的集成等優(yōu)勢，是未來儀器發(fā)展的一個重要方向［4］。通過與NI公司的合作，在智能儀表課程中引入虛擬儀器，有利于學生把握儀器儀表技術的發(fā)展潮流，為將來走向科研、技術崗位拓寬眼界，奠定基礎。本課程需要學生完成虛擬示波器和虛擬信號發(fā)生器的設計搭建。

2．216路數據采集系統(tǒng)

數據采集系統(tǒng)作為溝通模擬域和數字域的橋梁起著重要作用。隨著計算機技術及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，微處理器控制的數據采集系統(tǒng)得到廣泛的應用，使系統(tǒng)的靈活性和可靠性大大提高，系統(tǒng)的硬件成本和重建費用大大降低［5］。本課程需要學生自行搜集資料、選擇器件，完成16路數據采集系統(tǒng)電路的設計，畫出其原理圖和PCB圖，并闡述其工作原理。

2．3簡易電子稱

簡易電子稱將重量傳感器產生的微弱差分信號進行放大、濾波和采樣，經過MCU處理，通過人機界面顯示稱重信息，實現輸入單價并計算價格。

2．4智能電壓表

智能電壓表及其拓展部分設計主要是以放大電路為主，對信號進行調理并利用單片機進行采樣，經過高速運算后將信息整合，并對放大電路的放大倍數進行控制，同時，采樣值在經過邏輯處理后在顯示屏上顯示波形，并提供可視人機界面。

3實踐平臺的實現

3．1虛擬儀器

本平臺采用NI公司的USB-6009數據采集卡，利用Labview實現虛擬示波器和虛擬信號發(fā)生器。

3．1．1虛擬示波器［6］

要求虛擬示波器能夠顯示有信號發(fā)生器發(fā)出的方波、三角波、正弦波的頻率范圍為1～1kHz，幅度為0～10V，要求能夠精確測量兩個輸入波形的頻率和幅值，虛擬示波器能夠通過旋鈕調節(jié)橫坐標(時間)和縱坐標(幅值)的顯示范圍。

3．1．2虛擬信號發(fā)生器［7-8］

要求虛擬示波器能夠產生頻率在1～100Hz，幅度為0～5V之間的方波、三角波、正弦波，并輸出到示波器進行觀察，能夠利用數據采集卡的兩路通道，同時輸出產生兩張不同的波形;能夠調節(jié)輸出信號的頻率、幅值和相位;對于方波信號可以改變輸出信號的占空比，輸出信號可以用示波器觀測，并且可以顯示在前面板上。

3．216路數據采集系統(tǒng)

數據采集系統(tǒng)是計算機、智能儀器與外界聯系的橋梁，是獲取信息的重要途徑。其設計主要考慮被測信號的變化速率和通道數，對測量精度、分辨率、速度的要求，性價比等。主要由下面幾部分組成:(1)計算機。數據采樣系統(tǒng)的核心是計算機，它對整個系統(tǒng)進行控制和數據處理。(2)A/D轉換器。計算機所處理的是數字信號，因此模擬信號必須進行A/D轉換—量化過程。(3)采樣/保持器。采樣/保持器將連續(xù)信號離散化，從連續(xù)信號中抽取采樣時刻的信號值—采樣過程。(4)放大器。將采集到的信號適當放大，盡量是A/D轉換器在接近滿量程的狀態(tài)下工作。(5)多路開關。通過多路開關，依次接通各個傳感器并采樣信號。

3．3簡易電子稱

簡易電子稱主要的組成部分如圖4所示。實驗器材采用德州儀器的MSP430F552x，INA333儀表放大器，OPA2340運算放大器，I2C8位IO口拓展芯TCA6408等［9-13］。采樣的壓力傳感器是四應變片橋式壓力傳感器，輸出為差分信號;前級放大電路可使用儀表放大器構成差分放大電路;差分放大電路輸出后，經過運算放大器放大電路進行進一步放大;已經放大過的電壓信號經過低通濾波器進行濾波處理;再由MCU芯片進行采樣、處理和顯示［13］。

3．4智能電壓表

智能電壓表及其拓展要求通過程控放大電路、整流濾波電路以及單片機人機界面三大模塊，實現直流電壓、電流，交流電壓、電流，電阻以及信號頻率的測量等功能。實驗器材采用德州儀器的StellarisLM4F120LaunchPad評估套件［14］，一款采用32bitARM處理器+FPGA雙核控制架構開發(fā)的高性能、低功耗、易使用的64KB色的TFT真彩顯示器，數字可控增益的單片儀表放大器PGA202［15］等。

4結語

智能儀表課程設計實踐平臺緊跟現代儀器儀表的發(fā)展趨勢，考慮學生知識層次與理解能力，結合實驗室實際情況，構建了虛擬儀器、數據采集系統(tǒng)、電子稱小系統(tǒng)、電壓表等多功能表計的實驗平臺，使學生掌握虛擬儀器的使用，數據采集系統(tǒng)電路原理圖的設計與PCB圖的繪制，電子稱模擬電路與數字電路設計，程控放大電路、整流濾波電路的設計，程序的編寫與調試，鍛煉了學生的文獻閱讀、團隊合作、動手實踐等能力。

參考文獻(References):

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［2］孫佳，許少倫，姜建民．運動控制系統(tǒng)創(chuàng)新實踐平臺的設計與實現［J］．實驗室研究與探索，2013，32(2):77-80．

［3］馮振偉，裴旭明．智能儀器儀表設計實踐教學的綜合改革與探索［J］．中國現代教育裝備，2011(1):135-136．

［4］湯占軍，馮麗輝，張斌．基于虛擬儀器的智能儀表的設計與實現［J］．微計算機信息，2008，24(10):252-254．

［5］吳建，裴峰，王珺楠，等．基于LabVIEW的多通道數據采集系統(tǒng)設計［J］．電子測試，2013，01-02:52-54．

［6］劉繼超，劉云．基于NI采集卡的虛擬示波器的開發(fā)實現［J］．青島科技大學學報，2008(4):357-360．

［7］馬雙寶，王攀，曾勇．基于LabVIEW7．0虛擬信號發(fā)生器的實現［J］．微計算機信息雜志，2005(1):89-90．

［8］袁新娣．基于NIUSB-6211的虛擬信號發(fā)生器設計［J］．科技廣場，2013(11):45-80．

［9］德州儀器公司，MSP430F552xfamilyUser’sGuide［EB/OL］．www．ti．com．cn/cn/lit/ug/slau208n/slau208n．pdf

［10］德州儀器公司，MSP430F552xdatasheet［EB/OL］．www．ti．com．cn/cn/lit/ds/symlink/msp430f5529．pdf

［11］德州儀器公司，INA333datasheet［EB/OL］．www．ti．com．cn/cn/lit/ds/symlink/ina333．pdf

［12］德州儀器公司，OPA2340datasheet［EB/OL］．www．ti．com．cn/cn/lit/ds/symlink/opa2340．pdf

［13］德州儀器公司，TCA6408datasheet［EB/OL］．www．ti．com．cn/cn/lit/ds/symlink/tca6408．pdf

［14］德州儀器公司，LM4F120launchpad［EB/OL］．www．ti．com．cn/cn/lit/ug/spmu289c/spmu289c．pdf

第3篇：示波器的原理和使用范文

關鍵詞:Multisim；仿真技術；電工電子實驗；職業(yè)學校

隨著科技的進步和發(fā)展,在現代工程設計中常用的一種方式就是計算機仿真技術,Multisim仿真技術已經成為了電子工程設計的常用工具。如何在電工電子教學中應用這些計算機仿真技術,讓其為教學服務,以此提高教學效率和教學質量,成為當前職業(yè)學校教師面臨的重要問題。

1電工電子教學中應用Multisim仿真技術的優(yōu)勢分析

1.1通過Multisim仿真技術可以直觀展現抽象的內容,便于學生掌握

電工電子課程相對來說具有很強的抽象性,有很多的概念單純依靠講解學生很難理解和掌握,學生在這樣的情況下容易對課程產生厭煩情緒,課堂效率和課堂質量難以得到保證。如果采用Multisim仿真技術仿真一些基本電路,通過對偏置電阻的改變,將輸出波形和靜態(tài)工作點的關系通過虛擬示波器表現出來,學生可以通過觀察波形變化,將最佳工作點找到,進而了解放大器的輸入和輸出信號的關系,對于飽和失真和截止失真等概念也能很好地理解。這種教學方式不僅生動形象,同時還便于學生的理解和掌握[1]。

1.2Multisim仿真技術可以在理論課堂上引入工程實例,便于激發(fā)學生學習興趣

在電工電子課程中有很多的電路概念和分析方法等,這些內容具有很強的理論性,學生在學習的過程中具有較大難度,采用傳統(tǒng)的教學方法,學生僅僅能學習基本的理論,不能對其進行實踐性的應用,所以學生也就難以得到感性認識,也就缺乏相應的學習積極性。如果通過Multisim仿真技術動態(tài)的演示出555定時器的各種應用來,采用Multisim仿真技術對其進行演示后,學生可以對其有著更加感性的認識,同時還增強了學習興趣。在教師對555計數器進行講解時,學生就可以更加認真的聽講,學生的學習積極性和自主性得到了很大的提高,變被動接受為主動學習。此外,在學習計數器和譯碼器等課程時,教師也可以采用同樣的實例演示方式,這樣取得的教學效果更為顯著[2]。

1.3Multisim仿真技術可以更好地鍛煉學生的創(chuàng)新意識和綜合能力

在電工電子技術課程中,實驗教學和理論教學相輔相成,缺一不可。將Multisim仿真技術應用在教學中,就相當于在教室中將各種的元器件和實驗器材等搬入,同時還可以將課上分析所需的電路實時在屏幕上反映出來,儀器可以隨時調用,這樣便于學生對儀器特性的觀察,同時也便于對理論的正確性進行驗證。將理論教學融合于實驗教學中,使得兩者間沒有明確的時間和空間界限,真正實現了學做統(tǒng)一。因為Multisim具有較強的無損性,所以其電路參數可以隨時進行改變,這樣可以對電路在不同參數時的不同特性進行分析,能夠有效提高學生的分析和解決問題能力。教師還可以增加一些設計型的項目,學生可以就此進行實用電路的設計,能夠有效提高學生的創(chuàng)新精神。

2Multisim仿真技術實驗教學

對于Multisim仿真技術來說,它可以很好地輔助實訓和教學。首先,仿真基礎實驗可以讓學生更好地對課堂教學中的一些原理和概念等進行理解;此外,仿真電路時,學生可以熟悉實驗室中常見電子儀器的使用步驟和使用方法,仿真中出現的一些問題,學生在解決的過程中能夠很好地提升自身的分析和解決問題能力及創(chuàng)新意識。在Multisim仿真技術實驗教學中,一般會采用理論教學-仿真-實驗的教學方式,所謂的理論教學指的是教師對課程中的一些基本原理和概念等進行講解,仿真指的是學生在Multisim仿真技術環(huán)境中,根據相關的實驗要求,采用適合的元器件設計相關原理圖,再將虛擬電路模型構建好,然后進行仿真實驗以此得出仿真結果。實驗指的是在實驗室進行計算機仿真時所構建的電路,調試并對最終的實際結果進行觀察。最后,對實際的實驗結果和仿真結果進行對比。這種實驗方式完美地結合了課上學習和課下學習,在提高學生學習興趣方面具有很好的效果,同時還鍛煉了學生的自主學習能力,便于課堂效率和課堂質量的提高[3]。

3Multisim仿真技術在實驗教學中的具體應用

3.1滯回比較器實驗

滯回比較器電路,它的輸入信號是正弦波,通過示波器對輸入和輸出電壓進行觀察。輸入信號是正弦波,且其幅值是5V,頻率是1KHZ,將滯回比較器的輸入信號接入到示波器A中,輸出信號接入到示波器B通道中,將仿真開關開啟,將示波器打開,其輸入和輸出波形可以看出,其輸入波形和輸出波形是正弦波和矩形波,滯回比較器的兩個閾值電壓可以通過游動游標測量得到電壓值[4]。

3.216進制計數器實驗

利用Multisim仿真技術將16進制計數器改進成6進制計數器,它可以使用異步清零的方式來完成,具體線路圖如圖1所示,采用Multisim仿真技術后可能使得實際呈現效果呈現0-3環(huán)的顯示情況,所以實現的是4進制計數器。為什么會出現該情況呢,清零條件可以通過輸出QC、QB來實現,但是當計數由3跳到4時,QC的狀態(tài)變化為01,QB的狀態(tài)變化為10,QC此時會出現瞬間跳至1的情況,QB此時并沒有來得及跳到0,所以清零端此時是0態(tài),計數器全部清零。要想讓這種狀況得到改變,需要將兩個與門加在QC端,防止QB和QC發(fā)生順態(tài)的現象,可以將其線路圖調整為圖1。

4結語

實踐證明,在電工電子實驗課程中應用Multisim仿真技術取得的教學效果是十分顯著的。在教學中不僅增強了學生的動手操作能力,同時還便于學生對理論知識的理解和掌握,學生的學習興趣得到提高,同時還提高了學生的創(chuàng)新能力。因為Multisim仿真技術不受到實驗場地和實驗設備的束縛,對學生的主觀能動性發(fā)揮具有很好的作用,同時還便于學校實驗成本的降低,它已經成為了我國當前電工電子實驗教學發(fā)展的重要方向。

參考文獻

[1]付洋.Multisim仿真在電工電子實驗中的應用[J].實驗室研究與探索，2011(4):120-122,126.

[2]馮寶珍.Multisim仿真在電工電子實驗中的應用思考[J].電源技術應用,2014(3):120.

[3]陳利恒.Multisim仿真在電工電子實驗中的應用[J].無線互聯科技,2013(1):184.

第4篇：示波器的原理和使用范文

《高頻電子線路》是電子類專業(yè)學生的必修課，是一門理論性、工程性、實踐性均很強的課程，該課程以高等數學、電路分析、信號與系統(tǒng)、模擬電子技術等為前期課程，即便采用多媒體輔助手段以增強效果，但電路原理多、數學推導繁瑣、概念抽象，特別是非線性分析方法的應用，使學生普遍反映較難理解和掌握。另外，傳統(tǒng)實驗不能很好地讓學生理解電路的工作原理和信號波形的變化，經常遇到元件虛焊或毀壞、儀器缺乏、性能不穩(wěn)定等棘手問題，浪費有限的實驗時間，影響了實驗的正常進行及學生實踐的積極性[1]。

由于近年來的教學改革使課堂學時一度減少，給教學帶來較大壓力，因而如何采取有效措施提高學生的學習興趣、增強實踐能力、并緩解內容多而學時少的矛盾是亟待解決的問題。仿真軟件的應用能形象生動的演示波形、提高學習興趣、開拓創(chuàng)新思維，為學生在有限的時間內掌握高頻電子線路的理論知識提供條件，為高頻電路實驗開辟一條快捷高效的新途徑。目前使用比較普遍的有EWB、P SP ICE等，現以Multisim11.0為例介紹仿真與分析在高頻電子線路教學中的具體應用。

2 Multisim11.0 簡介

Multisim11.0的前身是加拿大圖像交互技術公司（Interactive age Technoligics簡稱IIT公司）于1988年推出的用于電子線路設計和仿真的EDA工具軟件[2]，被美國國家儀器有限公司（National Instruments簡稱NI公司）收購后，更名NI Multisim，而V11.0是其于2009年12月推出的電路仿真軟件最新版本，學生版、教育版和專業(yè)版可提供4000～17000個電路元器件，除虛擬元件外基本采用實際參數模型[3]，具有豐富的仿真分析能力。它提供了包括萬用表、示波器、函數信號發(fā)生器、頻譜分析儀、網絡分析儀等豐富的測試儀器，并且提供了強大的電路分析手段，如直流工作點分析、交流分析、瞬態(tài)分析、噪聲圖形分析和射頻分析等為正確驗證電路功能和分析電路參數提供了有力保證。

另外其操作界面友好、簡單直觀、創(chuàng)建元器件較為方便，儀器功能選擇、參數設置、數據處理及結果顯示等均能通過對話完成[4]，軟件易學易用。在計算機上進行實驗，不受時間、地點、設備的限制，可使每位學生通過仿真把理論和實踐結合起來，從而加深學生對課程的理解和認識。

3 Multisim11.0的應用實例

Multisim軟件進行仿真分析的基本步驟為：根據原理和設計需要創(chuàng)建電路原理圖，然后根據實際情況設置好電路圖選項，設定仿真分析方法，打開仿真開關，運行設計好的電路，借助仿真儀器，即可得到所需仿真結果[1]。

調制、解調電路是通信設備中的重要組成部分，調制、解調方式在很大程度上決定了系統(tǒng)可能達到的性能，也是高頻電子線路課程學習的重難點之一。本文通過調幅及解調電路的仿真，介紹Multisim11.0仿真軟件在高頻課程教學過程中的應用。

3.1 普通調幅 （AM）信號的波形仿真

振幅調制簡稱調幅，調幅有普通調幅、抑制載波的雙邊帶調幅和單邊帶調幅等，其中普通調幅是基本的，其他調幅信號都是由它演變而來的。根據AM信號產生的基本原理，在Multisim11.0環(huán)境下創(chuàng)建由乘法器組成的普通調幅電路，如圖1所示，其中相乘器的增益系數設置為1。

打開仿真，可見雙蹤示波器上普通調幅信號與低頻調制信號波形對比，如圖2所示。

調整直流電壓V3，用以改變電路的調幅系數，當V3=1V時，調幅系數大于1，仿真波形如圖3所示，出現過調幅現象，這樣的已調波經過檢波后無法恢復原有的調制信號，是嚴重的失真現象，應該盡力避免。

3.2 雙邊帶調幅波形的仿真

由于載波不攜帶信息，為了節(jié)省發(fā)射功率，可以只發(fā)射含有信息的上、下邊帶，而不發(fā)射載波，這種調幅稱為雙邊帶調幅[5]。利用Multisim11.0繪制出雙邊帶調制仿真電路，接上載波信號U1、調制信號U2以及示波器，如圖4所示，仿真波形如圖5所示。

3.3 二極管包絡檢波器仿真波形

二極管構成的包絡檢波器電路簡單，性能優(yōu)越，應用廣泛，也是檢波電路學習的難點。包絡檢波不需要恢復原始載波信號，解調后的輸出信號能夠反映輸入信號的包絡，其仿真電路如圖6所示。

打開仿真，并調整電路參數，可以得到解調以后的信號與輸入信號的對比如圖7（a）所示。但是如果電路參數選擇不當，二極管包絡檢波器就有可能出現惰性失真和負峰切割失真。改變RP1和RP2可以觀察到兩種失真現象所呈現的波形，如圖7（b）、（c）所示。

第5篇：示波器的原理和使用范文

【關鍵字】激光多普勒效應 激光自混合干涉 VCSEL激光器 振動測量

一、引言

關于自混合干涉的研究，國際上以日本靜岡大學S.Shinohara教授和意大利Pavia大學S.Donati教授為代表的一些學者相繼建立和發(fā)展了激光自混合干涉測量的基礎和技術。

早期的研究集中于距離，位移和速度測量的原理和技術，近幾年，他們大大開拓了自混合干涉技術的應用范圍，如進行模具分析、形貌測量、無損探傷等，并于大規(guī)模集成制造技術相結合向微型傳感器方面發(fā)展。

國內主要有哈爾濱工業(yè)大學強錫富教授的課題組、天津大學姚建荃院士的課題組和南京師范大學的課題組進行這方面的研究，這些研究都得到了國家自然科學基金的資助，已經提出和解決了自混合干涉理論和位移測量方法的一些技術問題。

二、方法

結合自混合干涉原理和多普勒測速原理，將多普勒頻移現象引入激光二極管，檢測光學反饋生成的頻移信號確定物體的狀態(tài)。選擇VCSEL激光器組成自混合多普勒測速系統(tǒng)。

2.1 原理

根據Lang-Kobayashi速率方程方法。光強與頻率的關系式

如果反饋系數C

2.2 系統(tǒng)

VCSEL激光自混合多普勒測速系統(tǒng)由VCSEL激光器、激光擴束透鏡、外部反射物體組成簡單的光學系統(tǒng)，激光管驅動電路及光功率監(jiān)測電路組成電學系統(tǒng)。VCSEL激光自混合干涉原理示意圖如下所示。

三、仿真實驗

本文根據上述的系統(tǒng)進行了仿真實驗，對將一小塊平面鏡作為靶鏡粘貼在揚聲器上，通過激光器的電流高于閾值，為8mA，激光器發(fā)出的光經激光擴束透鏡后平行出射，經衰減器照射在靶鏡上，調整光路使反射光能夠進入激光腔，由于經過衰減器，反饋回激光腔的光很弱。

由于實驗中只有一個光路，所以光路調節(jié)起來相對容易的多。用信號發(fā)生器的正弦波（2kHZ）輸出驅動揚聲器，揚聲器信號源輸出電壓lOmV。有光反饋時，PD探測到LD輸出的變化，PD接收的信號經后續(xù)電路處理后，顯示在示波器上。

在實驗中，構建了實驗裝置，并且得到了較好的實驗結果。這些說明我們研究的VCSEL激光器自混合多普勒測速原理可以真正的運用到現實中去，制作出一個緊湊、便利、實用的傳感測速器。

第6篇：示波器的原理和使用范文

[關鍵詞]電子工藝實訓 焊接 調試 組裝 實踐

一、概述

（一）培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力是高校培養(yǎng)人才的必然趨向

隨著科學技術的快速發(fā)展，面對21世紀對人才的需要，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和合作精神，培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力是今后高校培養(yǎng)人才的必然趨向。

在高校中，如何處理理論課程（基礎課程、專業(yè)課程、選修課程等）與實踐實訓類課程之間的關系和矛盾？如何發(fā)揮工程訓練中心這一創(chuàng)新實訓基地的作用？

這種發(fā)展狀況和趨勢對各專業(yè)的基礎課程提出了更高的要求，需要不斷地更新課程內容，拓寬知識面。如何推動教學知識的更新，培養(yǎng)符合社會需要的實用型人才，是高校教學人員首先要考慮的實際問題。對這些素質的培養(yǎng)，實驗教學環(huán)節(jié)有其明顯的優(yōu)勢。

（二）學生參加電子工藝實習的必要性

具有創(chuàng)新意識和合作精神的人才是非常重要的高素質人才，培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力成為工程訓練中心培養(yǎng)訓練學生的首要目標。

隨著3C（計算機Computer、通信Communication和消費電子Consumer)結合與一體化,已成為信息技術和信息產業(yè)發(fā)展的重要趨勢。在高等院校，對電方面專業(yè)的教學人員、學生以及電子技術基礎課程都提出了更高的要求。對電方面專業(yè)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力等素質的培養(yǎng)，電子工藝實習環(huán)節(jié)有其明顯的優(yōu)勢，從而也就顯得更為重要。

國內普通工科院校與重點院校、國外高校相比，最大的不足就是實踐實訓環(huán)節(jié)做得不夠，該環(huán)節(jié)是學生理論和實踐相結合的橋梁和紐帶，是學生從學校走向社會的必經之路。

（三）電子工藝實習所要達到的目標

電子工藝實習作為電子技術基礎課程的重要組成部分，在人才培養(yǎng)過程中起著不可替代的重要作用。它的主要任務是培養(yǎng)學生的基本實驗技能、電路的設計與綜合應用能力以及使用計算機工具的能力，以全面提高學生的素質和創(chuàng)新能力。

最基本的要求：每位參加電子實習的同學在實習結束時，能夠熟練地使用萬用表、電烙鐵、示波器等工具；能識別出電阻、電容、晶體管等，并能測試其好壞和相關的參數；會認芯片管腳順序。

指導思想是：注重基礎、了解前沿、促進創(chuàng)新。同學們只有把最基本的專業(yè)知識了解并掌握了，對最新的科技前沿了解了，才有可能去提高和創(chuàng)新，才會在某方面有所突破。總之，大家既要腳踏實地、又要高瞻遠矚，這樣我們才會有創(chuàng)新，這樣我們的實習才有意義。

二、教學方法的探索

首先，學習態(tài)度要端正。該實習環(huán)節(jié)也是難得的實踐環(huán)節(jié)，不論同學們以后從事的是技術開發(fā)還是技術應用，也不論是產品的銷售還是企業(yè)的管理，都要用到自己的專業(yè)基礎知識。如果對自己的專業(yè)基礎知識知之甚少，你如何去從事管理和經營？更不用說從事專業(yè)技術的開發(fā)和利用了！

其次，實訓目標要明確。通過參加實訓，把書本上的圖形、符號、公式、定理和實訓當中的實物、實踐結合起來；通過實踐驗證理論，通過實踐理解理論。

再次，實習結果固然重要，但與實訓過程本身相比，過程比結果更重要。

電類專業(yè)的本科生來參加電子工藝實訓，不是作為普通工人從事簡單的焊接、調試、組裝幾件實訓產品匆匆了事，而是作為一個擁有相關專業(yè)知識的本科生從事驗證理論知識的實踐者，把實訓過程中的各個環(huán)節(jié)的知識都消化了、理解了、吸收了。

最后，制定合理的考核標準。通過參加實訓，不僅要讓他們學到文化科學知識、工程實踐技能，還要讓他們形成良好的行為習慣。

考勤簽到、安全操作、環(huán)境衛(wèi)生、元件丟損、工具使用、元件焊接、產品調試、實習報告、實踐考核等環(huán)節(jié)都要列入考核內容，與實訓成績結合起來，真正體現實訓成績的公平、公正，合理。

三、教學內容的探索

充分利用現有的軟、硬件資源，借助多媒體和網絡，分三個階段（層次）進行。

（一）第一階段：前期預備階段訓練內容

1.基礎理論

具體內容：萬用表，電烙鐵，焊錫，PCB板，基本元器件知識以及安全用電知識。

教學要求：為具體實踐做準備。

2.元件測試

主要內容：基本元器件的識別，認識裝配工具及萬用表使用方法。

主要器材：基本電子元件，實習工具，萬用表，示波器等。

教學要求：正確識別元器件參數，掌握測試方法及參數檢驗標準；正確掌握工具的使用范圍與方法。

3.焊接實訓

主要器材：電烙鐵，焊錫，廢舊電路板（練習板）。

教學要求：了解電烙鐵的結構、安全使用方法、性能及錫焊認識；觀察、認識焊料的熔化、凝固過程；熟悉掌握錫焊五步法，方法正確、操作規(guī)范。

4.基礎實訓

主要內容：PCB裝焊、導線焊接、元器件成型、鍍錫及裝焊。

主要器材：電烙鐵，焊錫，PCB練習板，導線。

教學要求：元器件成型與鍍錫，臥式及立式安裝；掌握導線的剝線、鍍錫以及搭焊與絞焊的焊接方法。

5.基礎考核

主要內容：工具的使用、元器件識別、導線焊接、元器件成型、鍍錫及裝焊等。

主要器材：萬用表，電烙鐵，焊錫，PCB練習板，導線等。

教學要求：進一步鞏固以上的訓練內容，為下一步實習做好準備。

（二）第二階段：實踐操作階段訓練內容

1.產品原理

具體內容：FM貼片收音機、多用充電器、數字萬用表等原理和焊接工藝。（每批學生選做2件實習產品）。

教學要求：了解實習產品的基本原理和具體焊接工藝。

2.SMT的元件、設備及裝焊工藝過程（在SMT貼片教室）

主要器材：FM收音機、配套演示板、示教板。

教學要求：認識SMT/SMD，了解SMT設備及裝焊工藝，貼裝FM收音機板。

3.FM收音機組裝調試

主要器材：示波器、萬用表、電烙鐵，焊錫，FM電路板及元器件。

教學要求：微型電子產品組裝及調試。

4.充電器裝配與調試

主要器材：示波器、萬用表、電烙鐵，焊錫，電路板及元器件。

教學要求：了解電子產品裝配方法與工藝；掌握調試法及故障分析方法；進一步加深對電子元件的認識。

（三）第三階段：實踐操作提高和擴展階段訓練內容（擴充內容）

1.用Protel99se軟件設計SCH原理圖和PCB印刷板圖

主要器材：指導書、計算機。

教學要求：掌握SCH和PCB軟件設計方法。

2.手工設計PCB

主要器材：樣品板、繪圖紙和筆。

教學要求：掌握PCB手工設計方法。

3.印制板制作：

主要器材：覆銅板一塊、轉印圖紙一張、轉印機、藍色環(huán)保腐蝕劑、微型鉆床。

教學要求：了解印制板種類及手工制作工藝過程與制作技巧。

4.單片機及PLC應用介紹

主要器材：單片機、PLC模塊。

教學要求：了解一些單片機和PLC的一些基本知識和它們在工控領域的實際應用情況。

四、典型示例

如何把理論和實踐真正結合起來：讓理論指導實踐，反過來再讓實踐驗證理論；下面我們舉幾個典型的例子加以介紹。

（一）電烙鐵電阻和電流的測量

題目：實習用的是一把30W/220V的外熱式電烙鐵，試計算一下該電烙鐵的電阻值R、電流值I有多大？再測量一下實際的電阻值R、電流值I有多大？

理論計算：已知P=30，U=220，不考慮功率因素，利用公式P=UI=U2/R來計算

R=U2/P=2202/30≈1.6 KΩ

I=U/R=220/1.6≈137.5 mA

實際測量：先測量一下電烙鐵的實際電阻值（如測得R=1.9KΩ）,再通電測流過電烙鐵的電流值（如測得I=114.5mA）

對上述數據，我們得出結論：理論和實踐有一定誤差，但理論可以指導實踐，反過來再實踐也可以驗證理論。

（二）電源電路參數的測量

題目：以充電器中的電源電路為例，測試一些電壓參數，并觀看其波形的幅度和頻率。

1.測量變壓器的初次級電阻值，并以此來估算其變比。

2.測試變壓器的輸入和輸出電壓波形，并察看其幅值和頻率，看有何異同？

3.測試整流前后的電壓波形，看有何異同？

4.觀察一下整流時加濾波電容和不加濾波電容對輸出電壓有何影響？

分析：這是一個典型的電源電路，包括了變壓、整流、濾波三個環(huán)節(jié)。通過測量變壓器的初/次級電阻分別為1500/3歐姆，電阻比為500/1。我們知道變壓器初次級的電阻比等于其變比的平方，再測量一下其電壓值，可算出它的變比、電阻比，再與實際測量的值做比較。

通過參數測試和查看波形，會理解有效值和最大值的關系，交流與直流、脈動直流的區(qū)別；知道變壓器、二極管、電解電容在該電路中起的作用。

通過對上述電路的搭建、參數測試、波形測量，我們會把很多知識點得到實踐的印證，加深理解，有利于消化和吸收。

五、結論

通過對高校中本科生參加電子工藝實訓的探索和研究，得出以下幾點結論與大家共享：

第一點，實踐是硬道理

理論學得再多，再深，如果懶得動手去實踐，一切都是空的！只能是紙上談兵，高談闊論而已！實踐、實訓環(huán)節(jié)是工科院校的學生不可缺少的必修環(huán)節(jié)。

第二點，過程比結果更重要

如果沒有過程，哪來的結果？如果只要結果不要過程，何必如此麻煩呢？老師直接把試題答案告訴學生豈不皆大歡喜？我們正是需要這個過程來鍛煉和充實自己、磨練自己。通過參與實訓過程，把書本上的圖形、符號、公式、定理轉化成動手實踐，同學們才能學有所用，才能把理論消化和吸收，以后才可以指導自己去實踐、去創(chuàng)新。

第三點，讓學生帶著“問題”去參與“實訓”

在實際動手操作之前，先給學生提出一些思考性的問題（比如“變壓器的變比與初次級電阻之間的關系如何？”，“普通Ф5發(fā)光二極管的正常工作電流是多大？”等等），讓他們在實訓中自己去尋找答案，這樣的效果要比“知道答案后再去驗證”要好的多。

第四點，由簡單到復雜，由點到面

電子工藝實訓也不例外，需要同學們由簡單到復雜，由點到面，一步步完成實訓科目。實訓先從最簡單的最普通的地方入手，比如先從實訓的工具（電烙鐵）開始，電烙鐵的電阻值和電流值理論上是多少，實際又如何？同學們一測便知。

逐步培養(yǎng)學生形成勤于動腦、樂于動手的好習慣。做任何事情都要循序漸進，一步步地來；不要急于求成，好高騖遠。

[參考文獻]

[1]姚憲華，郝俊青.電子工藝實習（工程實訓）.北京：清華大學出版社，2010.P1-5，P17-18

[2]曹嘯敏.電子工藝實習教學內容的研究與改革[J]中國科教創(chuàng)新導刊, 2009,V1(35): 47-47

第7篇：示波器的原理和使用范文

關鍵詞： 《電子測量與儀器》 實驗教學 內容設計 教學過程

電子測量是電子技術信息檢測的重要手段，它是一門發(fā)展快、應用面寬、實踐性強的應用學科，在現代高科技應用技術中起著非常重要的作用?！峨娮訙y量與儀器》課程是電子、通信類專業(yè)的一門重要專業(yè)課。課程內容包括電子測量的基本原理和方法，電參數的測量原理、測量方法，測量誤差分析，常規(guī)儀器的工作原理、性能技術指標和操作使用，該領域的最新發(fā)展等，是一門實踐性、應用性和綜合性很強的課程。除理論教學內容外，實驗教學內容充分、合理、有序地展開對幫助學生系統(tǒng)掌握電子測量的原理、方法、儀器的使用，融會本學科多方面的知識，提高實踐能力和培養(yǎng)創(chuàng)新意識能起到積極的作用。我結合教育教學實踐，對《電子測量與儀器》課程的實驗設計思路、具體實現及實驗教學過程的組織進行了研究和探討。

1.實驗教學內容設計指導思想

《電子測量與儀器》課程的實驗教學內容設計，其基本指導思想是貼合理論課的教學內容，注重學生動手能力、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

1.1注重比對型實驗的設計

在理論課教學中，測量原理、測量方法、測量儀器和誤差分析等是主要內容，實驗設計緊緊圍繞、貼合這些內容展開。這些內容往往是互相交叉的：研究具體電參量的測量原理，往往是和具體的測量方法結合在一起的；不同的測量方法，有著不同的測量原理，涉及到不同的測量儀器，不同的測量儀器又有著各自不同的測量原理。針對這些特點，在實驗內容的設計過程中，要注重“比對”實驗的設計，讓實驗內容更加合理、充分，以利于學生對各種方法、各種儀器有更直觀、更深入的理解。例如：對一個低頻正弦電壓信號的測量，可以使用示波器觀察、讀取其峰峰值，同時可以利用交流毫伏表測其電壓的有效值，然后通過正弦信號峰值和有效值之間的換算關系換算過來進行比較分析；同樣的這個低頻正弦電壓信號，可以用示波器觀察、讀取其周期，同時可以利用頻率計讀出其頻率，然后通過頻率和周期之間的換算關系換算過來進行比對分析。這樣，通過不同的儀器對同一個量進行測量，引導學生分析它們測量原理之間的差異，不同儀器各有的功能特點（如示波器的直觀性好，頻率計精度高等），使學生對相關知識有更直觀、更綜合的認識。

1.2注重綜合設計性實驗的設計

在提高學生動手能力和創(chuàng)新意識方面，注重綜合設計性實驗的設計。當然，創(chuàng)新是建立在一定的知識積累上的，所以在實驗設計中驗證性實驗也是必不可少的。驗證性實驗的開設，可讓學生熟悉常用儀器儀表的使用，對常用測量方法有一定的認識，使動手能力得到提高。綜合設計性實驗的開設，可讓學生在一定的理論和實踐的積累上，有一個相對自由發(fā)揮的平臺，這對學生的創(chuàng)新意識的培養(yǎng)是很有幫助的。在綜合設計性實驗的設計上，采取開放式的模式，引導學生利用所學的理論知識（如不同的測量方法、各種測量儀器原理），查閱有關資料，自行設計實驗內容，并撰寫實驗講義。

2.實驗教學過程的組織

實驗內容設計得合理、充分是完成實驗教學的基礎，而實驗教學過程的組織是否合理、有序是能否保證實驗教學質量、能否達到預期教學目的的關鍵。

2.1實驗內容的組織

首先，對各個實驗開出順序的安排是先“驗證性實驗”后“綜合設計性實驗”。讓學生經過驗證性實驗的訓練，有一定的實踐基礎之后再進行綜合設計型實驗，循序漸進。

其次，做好綜合設計型實驗的組織工作。綜合設計型實驗采取一種開放式的模式，讓學生根據所學知識自行設計，經常會出現很多種不同的設計，這時教師應把關，在指出各設計的優(yōu)缺點之后，甄選出實驗室有能力開出來的實驗進行相關的設計驗證，對于那些沒有被選中的實驗設計鼓勵大家互相交流。在近幾屆學生設計的實驗中，側重測量儀器方面的相關設計有簡易數字電壓表的設計、簡易數字頻率計的設計等，側重于測量方法的相關設計有電橋法測電阻、補償法測電容等。

2.2實驗教學的課堂組織

在實驗課堂上，教師作適當必要的講解和演示，強調學生動手和師生互動。對學生提出的頻次較多的問題，先針對每個人個別解決，再進行集中講解，并根據具體情況適時提出一些相關問題供學生思考并在實驗中驗證。鼓勵學生互相交流，對動手能力強的學生，鼓勵他們在完成了自己的實驗任務后指導其他同學，共同進步。

2.3實驗室的預約開放

在正常安排的實驗時間以外，實驗室采取預約開放模式。沒能在限定的時間內完成實驗或對實驗過程、實驗結果不滿意的學生，可以和老師預約，在老師、學生、實驗室都有空的情況下再次進行相關實驗。在這個過程中，不只學生的能力能提高，師生間關系也會更加融洽。

2.4實驗報告的撰寫

實驗報告的撰寫和批閱是實驗教學的重要一環(huán)，在這個過程中，強調學生結合誤差分析的理論知識對實驗數據進行分析，另外引導學生對每一次實驗進行總結，不斷提高。

3.結語

《電子測量與儀器》是一門實踐性、應用性和綜合性很強的課程，我們將進一步探索和完善其教學方法，不斷深化實驗教學改革，提高實驗教學質量，不斷提高學生的動手能力、應用能力和創(chuàng)新能力。

第8篇：示波器的原理和使用范文

關鍵詞：超聲波 單片機 物距測量

中圖分類號：TN802.4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）06-0159-02

1 超聲波測距簡介

當音頻的頻率高于2KHZ超出人耳所能接受的聲音頻率范圍時，我們稱之為超聲波。超聲波在空氣中傳播向性好，穿透能力強，不受光波、電磁波等的干擾，因此它常用于空氣或水中進行物距測量、速度探測或是某些特殊功能如清洗消毒等，其在工程學、醫(yī)學、生物學科等多個領域都有廣泛應用。在工程學中，利用超聲波進行汽車防撞、液位測量、移動機器人定位和避障等方面物距的探索及測量的需求都很普遍。

2 超聲波原理和測距方法

2.1 壓電式超聲波傳感器原理

超聲波發(fā)生器的工作原理通常被分為機械式和電氣式作用產生二種。本設計采用壓電式（電氣式）作用原理，具體步驟：首先發(fā)射器向外發(fā)射超聲波，接著超聲波在空氣或水等介質中傳播，當遇到障礙物后反射，形成回波，最后由接收器感測接收回波。

2.2 超聲波測距方法

3 超聲波測距方案的實現

3.1 硬件設計

本文使用渡越時間法進行超聲波測距，測控芯片選用的是89c2051單片機。系統(tǒng)主要硬件設計包括穩(wěn)壓電路、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、以及測距顯示電路。另外還有一個串口調試電路，主要用作超聲波測距的數據調試和顯示。工作過程描述：單片機的P3.3作為超聲波發(fā)射控制端口，用于發(fā)射相關信號使發(fā)射電路起振從而發(fā)出超聲波；超聲波發(fā)出的同時、啟動定時器計數，開始測量渡越時間；P3.2作為超聲波接受控制端口，用于接收經障礙物反射的回波；一旦接收到有效回波信號，單片機的定時器立即停止計數得計數脈沖個數N并通過串口調試助手顯示在電腦屏幕上，代入公式（2）計算可得出預測距離s，換算后的距離經由LCD1602實時顯示。

發(fā)射電路主要由74LS04反射器和超聲波發(fā)射輔助電路構成。單片機P3.3口輸出40kHz 的方波信號分二路分別采用無反射器和一級反射器方式送入超聲波換能器的二個電極，以此提高發(fā)射強度。另外輸出端二路均并聯兩個74LS04反射器后經上拉電阻接入，以期在提高輸出高電平的驅動能力的同時、增加超聲波換能器的阻尼效果以減少振蕩影響[3]。

接收部分的電路主要由NE5532P運放、LM339AJ比較器及超聲波接收輔助電路構成。超聲波接收部分是為了將回波順利接收，因此要將聲波信號轉換成電信號，并對采集到的信號進行放大、比較等必要處理后輸入到單片機P3.2口，以產生中斷并立即讓計數器停止計數，計數結果轉化后顯示在LCD1602上。液晶部分原理及控制相對簡單，電路可參照其芯片資料的典型接法。

3.2 軟件設計

利用51單片機的兩個定時器，定時器1主要用于串口調試電路用于輔助計算串口波特率，定時器0用來計算時鐘脈沖計數，以計算超聲波所測距離。外部中斷0接收由高到低的負脈沖，以檢測回波信號并采取相應動作。系統(tǒng)主程序流程：系統(tǒng)初始化-發(fā)送超聲波子程序-開INT0中斷并啟動定時器T0計數-檢測回波并分別在串口和LCD上回顯數據。

4 系統(tǒng)測試及結論

實驗及數據分析表明，本超聲波測距系統(tǒng)，雖然測距范圍不是很大，但在精度上可以達到毫米以上級別。采用了串口調試助手以及示波器輔助測試，系統(tǒng)的實現更加可靠。當然，影響超聲波測距的因素有很多。如溫度因素，可以采取在軟件中加入溫度補償程序或直接在硬件系統(tǒng)中加上測溫技術，使其更能精準的測出更大范圍內兩個物體之間的距離，因此該系統(tǒng)還可以繼續(xù)完善。

參考文獻

[1]時德鋼，劉曄，王峰等.超聲波測距儀的研究[J].計算機測量與控制，2002.10.

第9篇：示波器的原理和使用范文

故障分析是判斷、尋找確定故障原因的關鍵。有關故障不外乎來源于使用者、環(huán)境和儀器本身等因素。對一臺故障儀器，當出現某些復雜而隱蔽的故障時，無論對于初學者，還是具有一定維修經驗的人員，都是一件很棘手、難度很高的工作。因為儀器種類很多，它們的工作原理和結構特點都不一樣，因此出現整機故障現象和產生原因多種多樣；另外，即使是同一儀器的同樣故障，也可以有不同的產生原因。這是故障的查找與判斷工作的困難所在，因此故障的查找、判斷工作是一項技術性和經驗性都很強，而且難度很高的工作。但儀器的故障分析工作也有一定的規(guī)律可尋，而運用我國傳統(tǒng)中醫(yī)學的方法，去分析故障原因，是一種行之有效的方法，現介紹如下。

1.1“問”

中醫(yī)指詢問癥狀。是排在第三位的。而故障分析中的“問”則要擺在首位。“問”就是要搞清楚故障的背景信息。詳細了解儀器發(fā)生故障的全過程、故障史、維修史及使用情況，判斷故障的起因是由人為還是自然因素所導致，為判斷故障提供必要的線索。這主要包括：在什么環(huán)境中使用?失效的外在表現是什么？問的過程，就是要掌握儀器發(fā)生的基本情況，為故障分析收集必要的資料。同時也是故障分析定位失效部位的需要。

1.2“望”

中醫(yī)指觀氣色。故障分析的“望”，就是看儀器的損壞情況，去觀察故障板的外觀，看上面有沒有明顯損壞的痕跡，有沒有元件燒黑、炸裂，電路板有無受腐蝕引起的斷線、漏電，電解電容有沒有漏液，頂部有沒有鼓起，焊點的連線有無脫落，機械傳動部分有無失靈或卡死，波形圖像顯示是否正常等等，經過直觀查看往往能發(fā)現故障部位。

1.3“聞”

中醫(yī)指聽聲息。故障分析中的“聞”就是用鼻子辨別分析。在對故障儀器進行形貌觀察的同時獲取信息。當“聞”用鼻子聞一聞電路板中有沒有東西燒焦的氣味，這氣味是從哪里發(fā)出的。一般有兩種含義：其一，鼻嗅其味；其二，通電后聞其聲。如儀器有燒糊氣味多為某一元件電流過大所致，此時必須立即關機以免擴大故障，在查明故障原因后方可更換元器件；聞其聲，一般情況開機后異常，應尋找發(fā)出異常聲音的部位。以發(fā)現某些元件存在打火現象特別是高壓部分。

1.4“切”

中醫(yī)指號脈。故障分析的“切”，是指測量，就是運用各種測量儀器和手段，在電路故障部位進行測量分析的方法。“切”是故障分析的重要方法，即通過對各種數據的測試，如電壓、頻率、波形、阻容值等進行故障的觀察與分析參數的差異，是從量的角度來分析故障。在基于對儀器工作原理的了解和綜合分析，確定故障來源采取相應措施。常見“切”的工具主要就是數字萬用表、數字示波器、頻譜儀等。常用的測量方法有參數測量法、原理測量法、儀器自檢法、綜合法等。

1.4.1參數測量法

參數測量法通常用數字萬用表等測試儀器，測量線路中的工作電壓、靜態(tài)工作電流、對地電阻以及元件參數等來確定故障。通過測量可以知道CPU的工作基礎供電、晶體振蕩、復位電壓是否建立、工作輸出電壓是否正常，有沒有過流，電路是否通暢。例如在某一時刻、某個點的電平數據波形，脈沖寬度與幅值，時間關系等參數，結合具體單元電路與線路板，加以邏輯推理分析。故障分析（一）：KD-595型臂式電子血壓計氣泵不工作

1.4.2原理排除法

這也是最常用的檢查方法之一，根據儀器的工作原理，通過將與故障無關的電路或部分逐級分割排除，以逐步縮小故障范圍，分析檢查電路中某些關鍵點的信號是否通暢、有無畸變等異常情況，觀察它們的波形幅度、形狀、頻率、紋波和干擾等情況，以確定故障范圍，直至查出故障元件。故障分析（二）：AD-2100H型低頻治療儀無脈沖輸出使用儀器：數字示波器故障分析：用數字示波器測量升壓電路波形正常，再測量輸出電路波形也正常，由此說明，人體檢測電路有故障，人體檢測電路是由MCU所提供的控制信號RTJC端口等元器件組成，作用是在輸出無負載時，無電流經過時沒有壓降，處于截止狀態(tài)，RTJC端口得到高電平，當高電平時間持續(xù)超過5秒鐘時，表示無負載，儀器自動停止，如果有負載，有電流經過時處于導通狀態(tài)，RTJC端口得到低電平，表示有負載。

1.4.3儀器自檢法

許多儀器有自檢功能，當儀器出現故障或操作方法不正確時，儀器就不能正常工作了，并顯示或打印故障代碼，可以根據故障代碼，測量儀器的電壓、頻率、波形等參數，確定出儀器故障發(fā)生的部位，如：電子血壓計、電子血糖儀等具有自檢功能。

1.4.4綜合法

由于家用醫(yī)療電子儀器的復雜性、特殊性，故障難以判斷，有時必須采用多種方法綜合判斷。這就要求維修人員靈活地運用前述各種方法，從不同角度對有疑問的電路進行檢測，以便迅速縮小故障范圍，最終對故障原因做出準確的判斷。

2結束語